含有胺和醌的反应产物的化合物的铜电镀浴制造技术

本发明专利技术涉及一种由胺和醌的反应产物组成的聚合物。所述醌是迈克尔加成受体。所述聚合物可以是用于铜电镀浴的添加剂。所述聚合物可充当调平剂并且使得所述铜电镀浴能够具有较高分布力，并且提供具有减少的结节的铜沉积物。

Copper electroplating bath containing compounds of amine and quinone reaction products

The invention relates to a polymer composed of reaction products of amine and quinone. The quinone is a Michael adduct receptor. The polymer can be an additive for copper plating bath. The polymer can act as a leveling agent and enables the copper electroplating bath to have higher distribution force and provide copper deposits with reduced nodules.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有胺和醌的反应产物的化合物的铜电镀浴
本专利技术针对含有胺和醌作为迈克尔加成(Michaeladdition)受体的反应产物的化合物的铜电镀浴。更具体地说，本专利技术针对含有胺和醌作为迈克尔加成受体的反应产物的化合物的铜电镀浴，所述铜电镀浴具有较高分布力并且铜在结节减少的情况下沉积。
技术介绍
用金属涂层来电镀物品的方法一般涉及在镀覆溶液中的两个电极之间通入电流，其中一个电极是待镀覆的物品。典型的酸性铜电镀溶液包括溶解的铜(通常为硫酸铜)、酸性电解质(如硫酸，其量足以使浴具有导电性)、卤化物源和用于改善镀层的均匀性和金属沉积物的质量的专利添加剂。这类添加剂包括流平剂、促进剂和抑制剂等等。电解铜镀覆溶液用于各种工业应用(如装饰和防腐蚀涂层)以及电子工业，尤其用于制造印刷电路板和半导体。对于电路板制造，通常将铜电镀在印刷电路板表面的选定部分上、在盲孔和沟槽中以及在电路板基材的表面之间通过的通孔的壁上。在将铜电镀在这些孔的表面上之前，盲孔、沟槽和通孔的暴露表面(即壁和底面)首先例如通过无电金属化而变得导电。经镀覆通孔提供从一个板表面到另一个板表面的导电路径。穿孔和沟槽提供电路板内层之间的导电路径。对于半导体制造，将铜电镀在含有各种特征(例如穿孔、沟槽或其组合)的晶片表面上。将穿孔和沟槽金属化以在半导体器件的各层之间提供导电性。众所周知，在某些镀覆领域中，例如印刷电路板(“PCB”)的电镀中，在电镀浴中使用流平剂对于在衬底表面上获得均匀的金属沉积物可能是至关重要的。电镀具有不规则形貌的衬底可能造成困难。在电镀期间，在表面中的孔内通常发生电压下降，这可能导致表面和孔之间不均匀的金属沉积。在电压下降相对极端的地方，即在窄且高的孔处，电镀不规则性会加剧。因此，沉积厚度大体上均匀的金属层经常是电子器件的制造中具有挑战性的步骤。流平剂常常用于铜镀覆浴中，以在电子器件中提供大体上均匀的或水平的铜层。电子器件便携性与功能性提高相组合的趋势已驱使PCB小型化。具有通孔互连件的常规多层PCB并非总是实用的解决方案。已开发用于高密度互连件的替代方法，如利用盲孔的连续累积技术。使用盲孔的工艺中的目标之一是最大化穿孔填充，同时使穿孔和衬底表面之间的铜沉积厚度变化减到最小。这在PCB含有通孔和盲孔时尤其具有挑战性。在铜镀覆浴中使用流平剂来调平整个衬底表面上的沉积物并改善电镀浴的分布力。分布力定义为通孔中心铜沉积厚度与其在表面的厚度之比。制造含有通孔和盲孔两者的较新PCB。当前的浴添加剂，特别是当前的流平剂，并不总是在衬底表面和填充的通孔和盲孔之间提供水平的铜沉积物。穿孔填充的特征在于填充的穿孔中与表面上的铜之间的高度差。因此，在本领域中仍需要在用于制造PCB的金属电镀浴中使用的流平剂，以提供水平的铜沉积物同时增强浴的分布力。
技术实现思路
一种化合物，其包括胺和醌的反应产物，其中所述胺具有下式：其中R'选自氢或部分：-CH2-CH2-；R选自H2N-(CH2)m-、HO-(CH2)m-、-HN-CH2-CH2-、Q-(CH2)m-、具有以下结构的部分：具有以下结构的部分：具有以下结构的部分：其中R1-R14独立地选自氢和(C1-C3)烷基；m是2-12的整数，n是2-10的整数，p是1-10的整数，q是2-10的整数，并且r、s和t是1到10的数字；Q是在环中具有一个或两个氮原子的5-6元杂环或Q是苯磺酰胺部分；并且条件是当R'是-CH2-CH2-时，R是-HN-CH2-CH2-，并且R的氮与R'的碳原子形成共价键以形成杂环。一种电镀浴，其包括一种或多种铜离子来源、一种或多种促进剂、一种或多种抑制剂、一种或多种电解质和包含上文公开的反应产物的一种或多种化合物。一种电镀方法，其包括提供衬底；将衬底浸入上文公开的电镀浴中；向衬底和电镀浴施加电流；并在衬底上电镀铜。即使在具有小特征的衬底上和在具有各种特征尺寸的衬底上，反应产物也提供在整个衬底上具有基本水平表面的铜层。电镀方法有效地将铜沉积在衬底上以及盲孔和通孔中，使得铜镀覆浴具有高的分布力。此外，铜沉积物中的结节减少。具体实施方式除非上下文另作明确指示，否则如在整个本说明书中所使用的，以下缩写应具有以下含义：A＝安培；A/dm2＝安培/平方分米；℃＝摄氏度；g＝克；ppm＝百万分率＝mg/L；L＝升，μm＝微米(micron)＝微米(micrometer)；mm＝毫米；cm＝厘米；DI＝去离子；mL＝毫升；mol＝摩尔；mmol＝毫摩尔；Mw＝重量平均分子量；Mn＝数量平均分子量；PCB＝印刷电路板。所有数值范围均为包括性的并且可按任何次序组合，但显然这类数值范围限制于总计100％。如在整个说明书中所使用，“特征”是指衬底上的几何结构。“孔”是指包括通孔和盲孔的凹陷特征。整个说明书中使用的术语“镀覆”是指电镀。“沉积”和“镀覆”在本说明书全文中可互换使用。“流平剂”是指能够提供基本水平或平面的金属层的有机化合物或其盐。术语“流平剂(leveler)”和“流平剂(levelingagent)”在整个说明书中可互换使用。“促进剂”是指有机添加剂，其增加电镀浴的镀覆速率。“抑制剂”是指在电镀期间抑制金属镀覆速率的有机添加剂。术语“印刷电路板”和“印刷布线板”在整个本说明书中可互换使用。术语“部分”是指分子或聚合物的一部分，其可以包括整个官能团或官能团的一部分作为子结构。术语“部分”和“基团”在本说明书通篇可互换使用。冠词“一(a/an)”是指单数和复数。化合物包括胺和醌作为迈克尔加成受体的反应产物。本专利技术的胺具有以下式：其中R'选自氢或部分-CH2-CH2-；R选自部分H2N-(CH2)m-、HO-(CH2)m-、-HN-CH2-CH2-、Q-(CH2)m-、具有以下结构的部分：具有以下结构的部分：具有以下结构的部分：其中R1-R14独立地选自氢和(C1-C3)烷基，优选地R1-R6独立地选自氢和甲基，更优选地R1-R6选自氢；优选地R7-R14独立地选自氢和甲基；m是2-12、优选地2-3的整数，n是2-10、优选地2-5的整数，p是1-10、优选地1-5、更优选地1-4的整数，q是2-10的整数，并且r、s和t独立地为1到10的数字；Q是在环中具有一个或两个氮原子的5-6元杂环，例如咪唑或吡啶部分，或Q是具有以下式(V)的苯磺酰胺部分；并且条件是当R'是-CH2-CH2-时，R是-HN-CH2-CH2-，并且R的氮与R'的碳形成共价键以形成杂环，如哌嗪环。最优选地R'是氢并且R是部分(II)。具有式(I)的胺包括但不限于乙二胺、氨基乙-1-醇、2,2'-(亚乙二氧基)双(乙胺)、3,3'-(丁烷-1,4-二基双(氧基))双(丙-1-胺)、聚(1-(2-((3-(2-氨基丙氧基)丁烷-2-基)氧基)乙氧基)丙-2-胺)和4-(2-氨基乙基)苯磺酰胺。当n是2且p是5时，具有部分(II)的优选的化合物是6,8,11,15,17-五甲基-4,7,10,13,16,19-六氧杂二十烷-2,21-二胺，其具有以下结构：具有部分(IV)的优选的化合物具有以下结构：其中变量r、s和t在上文定义。优选地Mw的范围是200克/摩尔到2000克/摩尔。优选地醌包括具有下式的化合物：其中R15、R16、R17本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含胺和醌的反应产物的化合物，其中所述胺具有下式：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含胺和醌的反应产物的化合物，其中所述胺具有下式：其中R'包含氢或部分：-CH2-CH2-；R包含H2N-(CH2)m-、HO-(CH2)m-、-HN-CH2-CH2-、Q-(CH2)m-、具有以下结构的部分：具有以下结构的部分：或具有以下结构的部分：其中R1-R14独立地选自氢和(C1-C3)烷基；m是2-12的整数，n是2-10的整数，p是1-10的整数，q是2-10的整数，并且r、s和t是1到10的数字；Q是在环中具有一个或两个氮原子的5-6元杂环或Q是苯磺酰胺部分；并且条件是当R'是-CH2-CH2-时，R是-HN-CH2-CH2-，并且R的氮与R'的碳原子形成共价键以形成杂环。2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述胺具有下式：其中R'是氢并且R是部分：其中R1-R6是氢，n是2-5的整数，并且p是1-5的整数。3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述胺具有下式：4.根据权利要求1所述的化合物，其中所述醌具有下式：其中R15、R16、R17和R18独立地选自氢、羟基、直链或支链羟基(C1-C10)烷基卤素、直链...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟静，段铃丽，Z·尼亚齐姆贝托瓦，陈晨，M·瑞兹尼克，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限责任公司，陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US